مدیریت آب و آبیاری

مدیریت آب و آبیاری

بازتخصیص منابع آب در حوضه آبریز حبله‌رود با در نظرگیری عدالت توزیع، بهره‌وری اقتصادی و پایداری محیط زیست

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
دانشگاه شهید بهشتی
10.22059/jwim.2026.421579.1338
چکیده
حوضه حبله‌رود در منطقه گرمسار استان سمنان، به دلیل کاهش آورد و افزایش فشار بر منابع آب، نیازمند بازنگری در الگوهای تخصیص و بهره‌برداری است. هدف این پژوهش، بهینه‌سازی بهره‌برداری از مخزن سد نمرود و بازتخصیص منابع آب با درنظرگیری هم‌زمان معیارهای عدالت توزیعی، بهره‌وری اقتصادی و پایداری زیست‌محیطی است. بدین منظور، چارچوب تلفیقی MODSIM–PSO توسعه یافت که در آن MODSIM برای شبیه‌سازی شبکه و تخصیص منابع و الگوریتم ازدحام ذرات (PSO) برای تعیین الگوی بهینه رهاسازی مخزن به کار گرفته شد. سه معیار عدالت توزیع، بهره‌وری اقتصادی و پایداری زیست‌محیطی در دوره شبیه‌سازی ۱۲۰ ماهه ارزیابی شدند. برای بررسی اثر کاهش آورد هیدرولوژیک، سناریوهای کاهش ۲۰، ۴۰ و ۵۰ درصدی آورد ورودی نسبت به شرایط موجود در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که بهینه‌سازی در تمامی سناریوها عملکرد سیستم را بهبود می‌دهد. در شرایط موجود، شاخص کمّی عدالت توزیعی، بهره‌وری و پایداری به‌ترتیب ۱۴، ۱۱ و یک درصد افزایش یافتند. در سناریوی کاهش ۲۰ درصدی آورد، عدالت و بهره‌وری هر دو، نه درصد و پایداری یک درصد بهبود یافتند. در کاهش ۴۰ درصدی، این مقادیر به‌ترتیب هفت، هشت و یک درصد و در کاهش ۵۰ درصدی به سه، شش و تقریباً صفر درصد رسیدند. نتایج نشان می‌دهد اگرچه کاهش آورد هیدرولوژیک ناشی از تغییر اقلیم ظرفیت بهبود شاخص‌ها را محدود می‌کند، چارچوب پیشنهادی حتی در شدیدترین شرایط نیز می‌تواند عملکرد سیستم را ارتقا داده و تاب‌آوری آن را افزایش دهد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Water resources reallocation in the Hableh-Rud River Basin, taking into account justice in distribution, economic productivity and environmental sustainability

نویسندگان English

Mojtaba Shourian
Meisam Atakhorrami
Rojin Hemmati
Shahid Beheshti University
چکیده English

Water scarcity and pressures associated with climate change pose major challenges to water resources management in Iran’s arid and semi-arid basins. The Hable-Rud Basin in the Garmsar region of Semnan Province requires a reassessment of water allocation and reservoir operation strategies in response to declining inflows and increasing pressure on water resources. This study aims to optimize the operation of Namroud Dam and reallocate water resources while jointly considering distributional equity, economic efficiency, and environmental sustainability. An integrated MODSIM–PSO framework was developed, using MODSIM to simulate the water resources network and water allocation, and particle swarm optimization (PSO) to determine optimal reservoir release patterns. The three performance criteria were evaluated over a 120-month simulation period. Scenarios involving 20%, 40%, and 50% reductions in inflow relative to baseline conditions were considered to assess the effects of declining water availability. The results showed that optimization improved system performance across all scenarios. Under baseline conditions, distributional equity, economic efficiency, and environmental sustainability improved by 14%, 11%, and 1%, respectively. Under the 20% inflow reduction scenario, equity and efficiency each improved by 9%, while sustainability increased by 1%. The corresponding improvements were 7%, 8%, and 1% under the 40% reduction scenario, and 3%, 6%, and approximately 0% under the 50% reduction scenario. These findings indicate that although declining inflows constrain the scope for improvement, the proposed framework can enhance system performance even under severe water scarcity, supporting more resilient water resources management.

کلیدواژه‌ها English

Water resources reallocation
Justice in distribution
Economic productivity
Environmental sustainability

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 11 آبان 1405